JP2000337977A

JP2000337977A - 電動パワーステアリング用トルクセンサ

Info

Publication number: JP2000337977A
Application number: JP15187499A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Suzuki; 隆広鈴木; Yoshiyuki Ideno; 義之出野; Kenichi Azuma; 賢一東
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2000-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】大容量のメモリを使用せずにトルクセンサの
故障や劣化に関連するデータを確実に収集することので
きるトルクセンサを提供すること。【解決手段】トルクセンサの故障解析に利用可能なデ
ータを検出するデータ検出手段（Ａ）と、データ検出手
段（Ａ）で検出されたデータを一時記憶する一時記憶手
段（Ｂ）と、一時記憶手段（Ｂ）に記憶されたデータの
うち補助操舵力指令が規定値を超えたときのデータのみ
を保存用メモリ（Ｃ）に書き込む解析用データ書き込み
手段（Ｄ）を設ける。補助操舵力指令が規定値を超えた
ときのデータ、即ち、運転者によるハンドル操作が実際
に行われたときのデータのみを保存用メモリ（Ｃ）に書
き込むことにより、故障解析に不要なデータを排除し、
有用なデータのみを保存して保存用メモリ（Ｃ）の容量
を節約する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動パワーステア
リング用トルクセンサの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハンドルに作用する運転者の操舵力を検
出し、この操舵力に応じた力を指令値として補助操舵装
置の電動機を駆動することによって補助操舵力を得るよ
うにした自動車用の電動パワーステアリングが公知であ
る。一般に、この種の電動パワーステアリングでは、ハ
ンドルに作用する操舵力の検出手段として磁歪式トルク
センサ等が利用されている。

【０００３】磁歪式トルクセンサのトルク検出部は、公
知のように、ハンドル軸の外周にその軸心に対して約４
５度の角度で斜交して取りつけられた一対の磁気異方性
部材と、この磁気異方性部材の各々に取りつけられた一
対の検出コイル、および、これらの検出コイルの各々に
対応して設けられた一対の励磁コイルによって構成され
る。そして、ハンドルの操作に伴ってハンドル軸に生じ
る微小な捩れを磁気異方性部材の透磁率の変化として検
出し、透磁率の変化に対応する電気信号に適切な処理を
加えてパワーステアリング用コントローラ（以下、単に
ＥＰＳコントローラという）に出力することにより、運
転者によるハンドルの操舵力および操舵量に応じて補助
操舵装置を作動させるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この磁歪式トルクセン
サには、温度環境等の変化に起因するトルク検出部の温
度ドリフト等を吸収する中点電圧調整機能や、トルク検
出部の感度特性の変化等を吸収して適切な補助操舵力指
令を得るためのゲイン調整機能等が設けられているが、
これらのものはトルクセンサの出力を最適化するための
自動補正を行うことを目的とするものであり、トルクセ
ンサ自体の故障や経年変化による性能の劣化を検出する
ことはできない。

【０００５】また、トルクセンサに関連する検査データ
を収集する特性検査装置を備えたトルク測定装置が特開
平６−１７４５７７号として提案されているが、この特
性検査装置によって収集される検査データは、トルクセ
ンサの中点電圧や感度特性の調整のために利用される一
過性のものに過ぎず、最終的に特性検査装置に保存され
るのは、検査データに基づいて算出された特性補正用の
データのみである。つまり、この特性検査装置も、前記
と同様、トルクセンサの出力を最適化するための自動補
正を行うものに過ぎず、トルクセンサ自体の故障や経年
変化による性能の劣化を検出する目的には向かない。

【０００６】パワーステアリングに関連した運転操作の
内容を直接的に記憶する装置としては、特開平９−２０
２６１号に開示されるようなパワーステアリング装置が
提案されている。しかし、このものは、有限のメモリ内
に運転操作の内容に関連した最近のデータのみを循環的
に書き込むようにしているので、保存されたデータの中
にトルクセンサの故障や劣化に関連するデータが必ずし
も含まれているといった保証はない。そこで、もし、こ
のメモリを利用してトルクセンサの故障や劣化状態の解
析を行おうとすれば、長期間に亘るデータを保存するた
めに膨大なメモリ容量が必要となり、また、データの解
析作業にも多大な時間がかかるといった問題が生じる。
また、運転操作の内容に関連したデータの書き込み作業
はＥＰＳコントローラを兼ねる制御回路のマイクロプロ
セッサによって行われ、しかも、運転者のハンドル操作
とは関わりなく所定のサンプリング周期毎に強制的に書
き込み作業が実施されるようになっているので、ＥＰＳ
コントローラの側の処理と書き込み作業とが重複したよ
うな場合にはマイクロプロセッサの処理が過負荷状態と
なる可能性がある。

【０００７】

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、前記従来技術
の欠点を解消し、大容量のメモリを使用しなくてもトル
クセンサの故障や劣化に関連するデータを確実に収集す
ることができ、また、制御回路等に過大な負荷をかける
ことなく、トルクセンサの故障や劣化に関連するデータ
を安定的に保存することのできる電動パワーステアリン
グ用トルクセンサを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明が前記課
題を解決するために採用した手段の概略を示すクレーム
対応図である。

【０００９】図１に示すように、本発明は、トルクセン
サの故障解析に利用可能なデータを検出するためのデー
タ検出手段（Ａ）と、データ検出手段（Ａ）により検出
されたデータを一時記憶するための一時記憶手段（Ｂ）
と、一時記憶手段（Ｂ）に記憶されたデータのうち補助
操舵力指令が規定値を超えたときのデータのみを保存用
メモリ（Ｃ）に書き込む解析用データ書き込み手段
（Ｄ）と、前記補助操舵力の実質的な指令値が零となっ
ているか否かを判別し、補助操舵力の実質的な指令値が
零となっている期間にだけ解析用データ書き込み手段
（Ｄ）の書き込み動作を許容する書き込みタイミング制
御手段（Ｅ）とを備えたことを特徴とする構成を有す
る。この構成により、補助操舵力指令が規定値を超えた
ときのデータ、即ち、運転者によるハンドル操作が実際
に行われたときのデータのみを保存用メモリ（Ｃ）に書
き込むようにしているので、保存用メモリ（Ｃ）の記憶
容量が少ない場合であってもトルクセンサの故障や劣化
を具体的に表すデータを効率よく保存収集することがで
きる。また、補助操舵力の実質的な指令値が零となって
いる期間、つまり、トルクセンサのマイクロプロセッサ
が補助操舵力の演算処理から開放され、マイクロプロセ
ッサの処理能力に余裕がある期間に保存用メモリ（Ｃ）
に対するデータの書き込み作業を行うようにしているの
で、トルクセンサのマイクロプロセッサを利用してデー
タの収集や書き込み作業を行うような場合であっても、
マイクロプロセッサに過負荷や誤動作が発生することが
ない。

【００１０】更に、前記保存用メモリ（Ｃ）に右旋回用
の記憶領域（ａ）と左旋回用の記憶領域（ｂ）とを設
け、前記解析用データ書き込み手段（Ｄ）には、ハンド
ルの操作方向を検出し、その操作方向が右方向であれば
前記右旋回用の記憶領域（ａ）を選択して前記一時記憶
手段（Ｂ）のデータを書き込む一方、前記操作方向が左
方向であれば前記左旋回用の記憶領域（ｂ）を選択して
前記一時記憶手段（Ｂ）のデータを書き込むデータ記憶
領域選択機能（ｆ）を設けることにより、ハンドルを右
方向に操作したときに検出されたデータとハンドルを左
方向に操作したときに検出されたデータとを独立させて
識別可能に保存できるようにした。

【００１１】また、前記保存用メモリ（Ｃ）を上書き用
のメモリ（Ｃ１）と永久保存用の不揮発メモリ（Ｃ２）
とによって構成すると共に、前記解析用データ書き込み
手段（Ｄ）には、前記一時記憶手段（Ｂ）に記憶された
データの大きさを判定し、その大きさが設定範囲内であ
れば上書き用のメモリ（Ｃ１）を選択して前記一時記憶
手段（Ｂ）のデータを上書きして書き込む一方、前記一
時記憶手段（Ｂ）に記憶されたデータの大きさが設定範
囲を超えていれば前記永久保存用の不揮発メモリ（Ｃ
２）に追加して書き込むデータ記憶メモリ選択機能
（ｇ）を設けることにより、特徴のないデータは最近の
ものを１つだけ保持し、かつ、問題のありそうなデータ
に関しては後に参照可能なように長期間に亘って保持で
きるようにした。

【００１２】データ検出手段（Ａ）によって検出するデ
ータとしては、補助操舵力指令のピーク値，ハンドル操
作開始時点の補助操舵力指令の値，ハンドル操作終了時
点の補助操舵力指令の値，ハンドルの操作時間，トルク
センサの温度，トルクセンサを構成する電気部品の出力
電圧，トルクセンサの電源電圧等がある。

【００１３】解析用データ書き込み手段（Ｄ）および書
き込みタイミング制御手段（Ｅ）はトルクセンサ用のマ
イクロプロセッサによって構成することができる。

【００１４】更に、前記永久保存用の不揮発メモリ（Ｃ
２）に書き込まれたデータを選別または集計して出力す
るためのデータ処理機能（Ｆ）をトルクセンサ用のマイ
クロプロセッサに付加することにより、トルクセンサ自
体の故障や経年変化による性能の劣化を容易に解析する
ことが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図２は本発明を適用した一実施形
態の磁歪式トルクセンサ１の回路構成の要部を簡略化し
て示すブロック図である。

【００１６】磁歪式トルクセンサ１のトルク検出部２
は、磁歪性を有するハンドル軸の外周にその軸心に対し
て約４５度の角度で斜交して取りつけられた一対の磁気
異方性部材（図示せず）と、この磁気異方性部材の各々
に取りつけられた一対の検出コイル３ａ，３ｂ、およ
び、検出コイル３ａ，３ｂの各々に対応して設けられた
一対の励磁コイル４ａ，４ｂによって構成される。

【００１７】励磁コイル４ａ，４ｂには、交流電源とな
る発振回路５および電流増幅回路となるバッファ６を介
して励磁電流が供給されるようになっている。また、検
出コイル３ａ，３ｂの各々は、ハンドルの操作に伴って
ハンドル軸に生じる微小な捩れを磁気異方性部材の透磁
率の変化として検出し、これを電圧信号として出力す
る。検出コイル３ａ，３ｂから出力された電圧信号は、
整流回路７ａ，７ｂで整流されて比較回路８に入力さ
れ、比較回路８は２つの電圧信号の偏差、つまり、ハン
ドルに作用する操舵力の大きさと操舵方向に関する情報
を求め、更に、ローパス・フィルタ等で構成される平滑
回路９で電圧偏差からノイズの影響を除去し、ゲイン調
整回路１０に渡す。

【００１８】ゲイン調整回路１０は、トルク検出部２の
感度の特性変化を吸収して適切な指令値が得られるよう
に補助操舵力の出力ゲインを調整するゲイン調整機能を
備え、トルクセンサ用の制御回路１１に配備されたマイ
クロプロセッサ（以下、単にＣＰＵという）１２によっ
て出力ゲインの値を制御される。

【００１９】また、中点電圧調整回路１３は、温度変化
等によってトルク検出部２に生じる電圧ドリフトを吸収
し、ハンドルに作用する操舵力が「０」であるときにトル
クセンサ１から出力される補助操舵力の指令値Ｔ_Ｓが実
質的に「０」になるように指令値Ｔ_Ｓの中点電圧を調整す
る中点電圧調整機能を有し、前記と同様、トルクセンサ
用の制御回路１１に配備されたＣＰＵ１２によって中点
電圧の値を制御される。

【００２０】中点電圧調整回路１３から出力された補助
操舵力の指令値Ｔ_Ｓは、図示しないパワーステアリング
用コントローラ（ＥＰＳコントローラ）に入力され、こ
れを受けたＥＰＳコントローラは、指令値Ｔ_Ｓを目標値
として補助操舵装置の電動機の駆動トルクをフィードバ
ック制御し、運転者によるハンドルの操舵力および操舵
量に応じた力で補助操舵装置を作動させる。従って、補
助操舵装置に与えられる駆動力は、運転者がハンドルに
与えた操舵力と比例した力となり、この補助操舵力によ
って自動車の旋回操作がパワーアシストされることにな
る。

【００２１】この実施形態では、ハンドルに作用する操
舵力が「０」であるときに中点電圧調整回路１３から出力
される補助操舵力の指令値Ｔ_Ｓが中点電圧２．５ボルト
と一致するように設定されており、この２．５ボルトの
出力が実質的な補助操舵力の指令値「０」に相当する。つ
まり、中点電圧調整回路１３からの出力Ｔ_Ｓが中点電圧
と同じ２．５ボルトであるときにＥＰＳコントローラか
ら補助操舵装置の電動機に与えられる実質的なトルク指
令値が「０」となる。この状態で、補助操舵装置には電動
機による補助操舵力が作用せず、従って、電動パワース
テアリングによるパワーアシストも実施されない状態と
なる。

【００２２】アナログ電圧発生回路１４は、トルク検出
部２等に異常が生じた場合に補助操舵力の指令値Ｔ_Ｓに
代えてＨｉ（例えば５ボルト）またはＬｏ（例えば０ボ
ルト）の電圧を出力することによってＥＰＳコントロー
ラ側に異常の発生を知らせるためのもので、トルクセン
サ用の制御回路１１に配備されたＣＰＵ１２が検出部２
等の異常を検出することにより、自動的に駆動される。

【００２３】電圧監視回路１５はデータ検出手段（Ａ）
の一部を構成し、トルクセンサ１の温度Ｔ_Ｍを検出する
温度センサ１６からの温度検出信号やトルクセンサ１の
電源電圧Ｖ_Ｔ、および、トルクセンサ１の一部を構成す
る平滑回路７や他の電気部品１７の出力電圧Ｖ_Ｃ、更に
は、中点電圧調整回路１３から出力される補助操舵力の
指令値Ｔ_Ｓ等を読み込めるようになっている。

【００２４】ＣＰＵ１２には、電圧監視回路１５等から
読み込んだデータを記憶する一時記憶手段（Ｂ）として
十分な数のレジスタが配備されており、また、ＣＰＵ１
２の内部メモリには、右旋回用の記憶領域（ａ）と左旋
回用の記憶領域（ｂ）とを有する上書き用の書き込み領
域１９（上書き用のメモリ（Ｃ１））が設けられてい
る。

【００２５】図１３に示すのは上書き用の書き込み領域
１９の一例を示す概念図であり、図１３の例では、右旋
回用の記憶領域（ａ）におけるＶ_Ｈのフィールドにハン
ドル右操作時の補助操舵力指令のピーク値が書き込ま
れ、また、Ｖ_ＳＲのフィールドにはハンドル右操作開始
時点の補助操舵力指令の値が書き込まれるようになって
いる。また、Ｖ_ＥＲのフィールドにはハンドル右操作終
了時点の補助操舵力指令の値が書き込まれ、更に、Ｔ_Ｒ
のフィールドにはハンドル右操作の継続時間が、そし
て、Ｔ_ＭＲのフィールドにはハンドル右操作時における
トルクセンサ１の温度が書き込まれるようになってい
る。同様に、Ｖ_ＣＲのフィールドにはハンドル右操作時
における平滑回路７や他の電気部品１７の出力電圧が書
き込まれ、また、Ｖ_ＴＲのフィールドにはハンドル右操
作時におけるトルクセンサ１の電源電圧が書き込まれる
ようになっている。

【００２６】一方、上書き用の書き込み領域１９におけ
る左旋回用の記憶領域（ｂ）のＶ_Ｌのフィールドにはハ
ンドル左操作時の補助操舵力指令のピーク値が書き込ま
れ、また、Ｖ_ＳＬのフィールドにはハンドル左操作開始
時点の補助操舵力指令の値が書き込まれるようになって
いる。また、Ｖ_ＥＬのフィールドにはハンドル左操作終
了時点の補助操舵力指令の値が書き込まれ、更に、Ｔ_Ｌ
のフィールドにはハンドル左操作の継続時間が、そし
て、Ｔ_ＭＬのフィールドにはハンドル左操作時における
トルクセンサ１の温度が書き込まれるようになってい
る。同様に、Ｖ_ＣＬのフィールドにはハンドル左操作時
における平滑回路７や他の電気部品１７の出力電圧が書
き込まれ、また、Ｖ_ＴＬのフィールドにはハンドル左操
作時におけるトルクセンサ１の電源電圧が書き込まれる
ようになっている。

【００２７】更に、ＣＰＵ１２には、書き換え可能な不
揮発性メモリ１８が接続され、その内部に、永久保存用
の書き込み領域２０（永久保存用の不揮発性メモリ（Ｃ
２））を構成する右旋回用の記憶領域（ａ）と左旋回用
の記憶領域（ｂ）とが設けられている。

【００２８】図１４に示すのは永久保存用の書き込み領
域２０の一例を示す概念図であり、図１４の例では、右
旋回用の記憶領域（ａ）におけるｎ個の各レコードに、
ハンドル右操作時の補助操舵力指令のピーク値Ｖ_Ｈとハ
ンドル操作開始時点の補助操舵力指令の値Ｖ_ＳＲおよび
ハンドル操作終了時点の補助操舵力指令の値Ｖ_ＥＲとハ
ンドル操作の継続時間Ｔ_Ｒが上書きせずに追加して書き
込まれるようになっている。

【００２９】同様に、永久保存用の書き込み領域２０の
左旋回用の記憶領域（ｂ）におけるｎ個の各レコードに
は、ハンドル左操作時の補助操舵力指令のピーク値Ｖ_Ｌ
とハンドル操作開始時点の補助操舵力指令の値Ｖ_ＳＬお
よびハンドル操作終了時点の補助操舵力指令の値Ｖ_ＥＬ
とハンドル操作の継続時間Ｔ_Ｌが上書きせずに追加して
書き込まれる。

【００３０】但し、永久保存用の書き込み領域２０のレ
コードには電圧監視回路１５等のデータ検出手段（Ａ）
によって検出されたデータが全て記憶されるわけではな
く、実際に記憶されるのは、その検出タイミングで検出
された幾つかのデータの値が予め決められた設定範囲を
超えたもの、つまり、何らかの異常があると判定された
データを含む検出タイミングで検出されたデータに限ら
れ、その他のデータ、つまり、全く異常が認められない
検出タイミングで検出されたデータに関しては、前述の
上書き用の書き込み領域１９上に逐次更新して書き込ま
れるようになっている。

【００３１】また、ハンドル操作時におけるトルクセン
サ１の温度Ｔ_ＭＲ，Ｔ_ＭＬや他の電気部品１７の出力電
圧Ｖ_ＣＲ，Ｖ_ＣＬおよびトルクセンサ１の電源電圧Ｖ
_ＴＲ，Ｖ_ＴＬに関してはハンドルの操作方向との関わり
は希薄であるので、ここでは記憶領域の節約のため、右
旋回時と左旋回時との区別はせず、何らかの異常がある
と判定された最近のデータ１組のみを図１４に示すよう
な共通の記憶領域（ｃ）に保存するようにしている。無
論、図１３に示した上書き用の書き込み領域１９の例と
同様にして、右旋回時のデータＴ_ＭＲ，Ｖ_ＣＲ，Ｖ_ＴＲ
と左旋回時のデータＴ_ＭＬ，Ｖ_ＣＬ，Ｖ_ＴＬとを区別し
て前者を永久保存用の書き込み領域２０の右旋回用の記
憶領域（ａ）に、また、後者を永久保存用の書き込み領
域２０の左旋回用の記憶領域（ｂ）に保存するようにし
てもよい。

【００３２】図４〜図１１は、データ記憶領域選択機能
（ｆ）とデータ記憶メモリ選択機能（ｇ）を有する解析
用データ書き込み手段（Ｄ）および書き込みタイミング
制御手段（Ｅ）を兼ねるＣＰＵ１２によって実施される
データ収集処理の概略を示すフローチャート、また、図
１２は収集したデータを読み出す際にＣＰＵ１２が実施
するデータ選別集計処理の概略を示すフローチャートで
ある。

【００３３】また、図３はハンドル操作に対応してトル
クセンサ１から出力される補助操舵力指令値Ｔ_Ｓの変化
の一例を示す概念図で、ハンドルを右に回してから左に
切り返した場合の指令値Ｔ_Ｓの変化を横軸を時間軸にと
って示している。前述した通り、ハンドルに作用する操
舵力が「０」であるときにトルクセンサ１の中点電圧調整
回路１３から出力される補助操舵力の指令値Ｔ_Ｓが中点
電圧２．５ボルトであり、この２．５ボルトの出力が実
質的な補助操舵力の指令値「０」に相当する。つまり、中
点電圧調整回路１３からの出力Ｔ_Ｓが２．５ボルトであ
るときにＥＰＳコントローラから補助操舵装置の電動機
に与えられる実質的なトルク指令値が「０」となって、こ
の状態で、補助操舵装置には電動機による補助操舵力が
作用せず、電動パワーステアリングによるパワーアシス
トも実施されない。また、ハンドルを右方向に操作した
場合には指令値Ｔ_Ｓが２．５ボルトを超える値となっ
て、Ｔ_Ｓの現在値と中点電圧２．５ボルトとの偏差に応
じた力で補助操舵装置による右旋回方向のパワーアシス
トが実施される一方、ハンドルを左方向に操作した場合
には指令値Ｔ_Ｓが２．５ボルト未満の値となって、Ｔ_Ｓ
の現在値と中点電圧２．５ボルトとの偏差に応じた力で
補助操舵装置による左旋回方向のパワーアシストが実施
される。

【００３４】以下、これらの図面を参照して、データ収
集に関連したＣＰＵ１２の処理動作の主要部について詳
細に説明する。

【００３５】データ収集処理を開始したＣＰＵ１２は、
まず、１回のハンドル操作に関わる異常検出の有無を記
憶するフラグＦ１〜Ｆ７の各々を初期値０、即ち、異常
検出なしの状態を示す値に初期化し（ステップａ１）、
経過時間計測用の２つのタイマＴａ，Ｔｂをリセットし
て（ステップａ２）、補助操舵力指令値の現在値Ｔ_Ｓを
読み込み（ステップａ３）、この現在値Ｔ_Ｓが中点電圧
の許容バンド幅の下限２．５−αボルトを下回っている
か（ステップａ４）、もしくは、この現在値Ｔ _Ｓが中点
電圧の許容バンド幅の上限２．５＋αボルトを上回って
いるか否かを判別する（ステップａ５）。なお、フラグ
Ｆ１は、ハンドル操作時の補助操舵力指令のピーク値が
設定範囲を超えた場合、つまり、補助操舵力指令のピー
ク値に異常があると判定された場合にセットされるフラ
グであり、また、フラグＦ３はハンドル操作終了時点の
補助操舵力指令の値に異常があると判定された場合にセ
ットされるフラグである。また、フラグＦ５，Ｆ６，Ｆ
７は、夫々、トルクセンサ１の温度異常，平滑回路７や
他の電気部品１７の出力電圧の異常，トルクセンサ１の
電源電圧の異常が検出された場合にセットされるフラグ
である。本実施形態においては、１回のハンドル操作の
終了時点でフラグＦ１〜Ｆ７のうち少なくとも１つのフ
ラグがセットされていることが確認された場合、つま
り、何らかの異常が検出された場合に限って、今回のハ
ンドル操作で検出された各種のデータを永久保存用の書
き込み領域２０に追加して記憶する一方、いずれのフラ
グもセットされなかった場合、つまり、格別の異常が検
出されなかった場合には、このハンドル操作で検出され
た各種のデータを上書き用の書き込み領域１９に上書き
することにより、最近のデータ１セットのみを保存する
ようにしている。

【００３６】ステップａ４およびステップａ５の判別処
理において判別結果が共に偽となった場合には、補助操
舵力の指令値Ｔ_Ｓの値が２．５±αボルトの範囲内にあ
ること、つまり、ハンドルが操作されていないことを意
味するので、ＣＰＵ１２は、ステップａ３〜ステップａ
５の処理を繰り返し実行しつつ、ハンドルが運転者によ
って何れかの方向に操作されるのを待機する。

【００３７】一方、ステップａ５もしくはステップａ４
の判別結果の何れかが真となった場合は、補助操舵力の
指令値Ｔ_Ｓの値が２．５±αボルトの範囲内にある状
態、つまり、ハンドルに外力が作用していない状態か
ら、何れかの方向にハンドルが操作されて補助操舵力の
実質的な指令値が増大したことを意味する。

【００３８】そこで、ステップａ５の判別結果が真とな
った場合、つまり、指令値Ｔ_Ｓの値が２．５＋αボルト
を超えてハンドルの右方向操作が検出された場合には、
ＣＰＵ１２は回転方向記憶レジスタＣにハンドルの右操
作を記憶する値０をセットし（ステップａ６）、また、
ステップａ４の判別結果が真となってハンドルの左方向
操作が検出された場合には、回転方向記憶レジスタＣに
ハンドルの左操作を記憶する値１をセットする（ステッ
プａ７）。

【００３９】このようにしてハンドル操作の開始を検出
したＣＰＵ１２は、次いで、経過時間計測用のタイマＴ
ａをスタートさせ（ステップａ８）、タイマＴａの計測
値を逐次確認しながら（ステップａ９）、該タイマＴａ
の計測値が設定値Ｔｘに達するまで待機する（ステップ
ａ１０）。図３にハンドル右操作検出時のタイマＴａの
スタートタイミングをＰ１、また、ハンドル左操作検出
時のタイマＴａのスタートタイミングをＱ１で示す。

【００４０】そして、タイマＴａの計測値が設定値Ｔｘ
に達したことがステップａ１０の判別処理で検出される
と、ＣＰＵ１２は、ハンドル操作開始後Ｔｘ経過時点に
おける補助操舵力指令値Ｔ_Ｓの値を読み込み（ステップ
ａ１１）、その値を補助操舵力指令ピーク値記憶レジス
タＲ１およびハンドル操作開始時点補助操舵力指令値記
憶レジスタＲ２に一時記憶する（ステップａ１２）。図
３にハンドル右操作開始時点の補助操舵力指令値の一例
をＶ_ＳＲ、また、ハンドル左操作開始時点の補助操舵力
指令値の一例をＶ_ＳＬとして示す。

【００４１】次いで、ＣＰＵ１２は補助操舵力指令値Ｔ
_Ｓの現在値を読み込み（ステップａ１３）、補助操舵力
指令ピーク値記憶レジスタＲ１に記憶された補助操舵力
指令値と中点電圧との偏差に比べ、補助操舵力指令値Ｔ
_Ｓの現在値と中点電圧との偏差の方が大きいか否か、即
ち、ハンドルの右操作開始時点もしくは左操作開始時点
の状態に比べて実質的な補助操舵力指令値の大きさ、要
するに、中点電圧を基準として求められる指令値Ｔ_Ｓの
偏差の絶対値が増大しているか否かを判別し（ステップ
ａ１４）、実質的な補助操舵力指令値の大きさが増大し
ていれば、該時点における補助操舵力指令値Ｔ_Ｓの値を
補助操舵力指令ピーク値記憶レジスタＲ１に更新して記
憶する（ステップａ１５）。

【００４２】ＣＰＵ１２は前記と同様にしてステップａ
１３〜ステップａ１５の処理を繰り返し実行し、その直
前の時点で補助操舵力指令ピーク値記憶レジスタＲ１に
記憶された補助操舵力指令値と中点電圧との偏差に比べ
て補助操舵力指令値Ｔ_Ｓの現在値と中点電圧との偏差の
方が大きいか否かを判別し、補助操舵力指令値Ｔ_Ｓの現
在値と中点電圧との偏差の方が大きい場合に限って、現
時点における補助操舵力指令値Ｔ_Ｓの値を補助操舵力指
令ピーク値記憶レジスタＲ１に更新して記憶していく。
中点電圧を基準とする指令値Ｔ_Ｓの偏差の絶対値が単調
増加する間はステップａ１４の判別結果が真となってレ
ジスタＲ１のデータの更新処理が継続して行われ、中点
電圧を基準とする指令値Ｔ_Ｓの偏差が減少を開始した瞬
間にステップａ１４の判別結果が偽となって前述したス
テップａ１３〜ステップａ１５のループ処理が終了する
ので、結果的に、今回のハンドル操作が右方向であった
場合には補助操舵力指令ピーク値記憶レジスタＲ１に補
助操舵力指令の最大値となるピーク値が、また、今回の
ハンドル操作が左方向であった場合には、補助操舵力指
令の最小値となるピーク値が保存されることになる。図
３にハンドル右操作時における補助操舵力指令値のピー
ク値（最大値）の一例をＶ_Ｈで、また、ハンドル左操作
時における補助操舵力指令値のピーク値（最小値）の一
例をＶ_Ｌとして示す。

【００４３】このようにしてハンドル操作時の補助操舵
力指令のピーク値の検出を終えたＣＰＵ１２は、次い
で、補助操舵力指令ピーク値記憶レジスタＲ１に記憶さ
れたピーク値から中点電圧を減じた値の絶対値が予め設
定された低トルク規定値を超えているか否かを判別する
（ステップａ１６）。低トルク規定値は、トルクセンサ
１の出力Ｔ_Ｓの変化が運転者の積極的なハンドル操作に
基づくものであるのか、振動やキックバック等の外乱に
起因するものであるのかを判定するための設定値であ
る。つまり、ピーク値から中点電圧を減じた値の絶対値
が低トルク規定値を超えていれば運転者による実質的な
ハンドル操作が行われたことを意味し、また、この絶対
値が低トルク規定値を超えていなければ、今回検出され
たトルク印加が振動やキックバック等による一時的なも
の、つまり、運転者によるハンドル操作以外の外乱に起
因したものであると判定される。

【００４４】そこで、ステップａ１６の判別結果が偽と
なった場合、つまり、今回検出されたトルク印加が外乱
による一時的なものであると判定された場合には、ＣＰ
Ｕ１２は、補助操舵力指令の現在値Ｔ_Ｓを読み込み（ス
テップａ２４）、その値が２．５±αボルトの中点電圧
の許容バンド幅内に復帰するのを待機してから（ステッ
プａ２５）、再びステップａ１〜ステップａ２の初期化
処理を実施し、前記と同様にしてステップａ３〜ステッ
プａ５の待機処理を繰り返し実行して、運転者によるハ
ンドル操作を待つ待機状態に入る。

【００４５】一方、ステップａ１６の判別結果が真とな
った場合には、運転者によるハンドル操作が実際に行わ
れたことを意味するので、ＣＰＵ１２は以降のデータ収
集処理を実施し、ピーク値Ｒ１以外のデータに関する検
出作業を継続して行う。

【００４６】そこで、ＣＰＵ１２は、まず、補助操舵力
指令のピーク値Ｒ１から中点電圧を減じた値の絶対値、
即ち、中点電圧を基準とする実質的な補助操舵力指令値
のピーク値が、予め決められた異常検出のための設定値
の範囲を超えているか否か、つまり、補助操舵力指令の
ピーク値に何らかの異常があるか否かを判別し（ステッ
プａ１７）、設定値の範囲を超えている場合には、異常
ありと判定して、ピーク値の異常を記憶するフラグＦ１
に１をセットする（ステップａ１８）。また、このピー
ク値が予め決められた異常検出のための設定値の範囲内
にある場合にはフラグＦ１はセットされない。

【００４７】次いで、ＣＰＵ１２は補助操舵力指令の現
在値Ｔ_Ｓを読み込み（ステップａ１９）、その値が２．
５±αボルトの中点電圧の許容バンド幅内に復帰するま
で待った後（ステップａ２０）、経過時間計測用のタイ
マＴｂをスタートさせ（ステップａ２１）、該タイマＴ
ｂの計測値を確認しながら設定時間Ｔｙが経過するまで
待機し（ステップａ２２，ステップａ２３）、設定時間
Ｔｙ経過時点の補助操舵力指令値Ｔ_Ｓの値を読み込んで
（ステップａ２６）、ハンドル操作終了時点補助操舵力
指令値記憶レジスタＲ３に一時記憶し（ステップａ２
７）、経過時間計測用のタイマＴａ，Ｔｂの計時動作を
停止させる（ステップａ２８）。図３にハンドル右操作
終了時点の補助操舵力指令値の一例をＶ_ＥＲ、また、ハ
ンドル左操作終了時点の補助操舵力指令値の一例をＶ
_ＥＬとして示す。

【００４８】次いで、ＣＰＵ１２は、ハンドル操作終了
時点補助操舵力指令値記憶レジスタＲ３に一時記憶され
ている補助操舵力指令値の値が２．５±αボルトの中点
電圧の許容バンド幅内にあるか否かを判別する（ステッ
プａ２９）。ステップａ２０の判別結果が真となった段
階で指令値Ｔ_Ｓの値が２．５±αボルトの中点電圧の許
容バンド幅内に入っていることは既に確認されているの
で、それから微小時間Ｔｙ経過後のステップａ２６の処
理で読み込まれたハンドル操作終了時点補助操舵力指令
値記憶レジスタＲ３の値も、当然、２．５±αボルトの
中点電圧の許容バンド幅内に入っている筈であり、も
し、ステップａ２９の判別結果が偽となるとすれば、中
点電圧調整回路１３等に何らかの異常があるものと考え
られる。従って、ステップａ２９の判別結果が偽となっ
た場合、ＣＰＵ１２はハンドル操作終了時点の補助操舵
力指令値の異常を記憶するフラグＦ３に１をセットする
（ステップａ３０）。また、ハンドル操作終了時点補助
操舵力指令値記憶レジスタＲ３の値が２．５±αボルト
の中点電圧の許容バンド幅内に入っている場合にはフラ
グＦ３はセットされない。

【００４９】次いで、ＣＰＵ１２は、経過時間計測用の
タイマＴａの計測値、即ち、ハンドル操作によって増大
した実質的な補助操舵力指令値の絶対値が中点電圧の許
容バンド幅を超えて微小時間Ｔｘを経過した時点から該
実質的な補助操舵力指令値の絶対値が中点電圧の許容バ
ンド幅に復帰して微小時間Ｔｙが経過する時点までの所
要時間を読み込み（ステップａ３１）、その値をハンド
ル操作継続時間記憶レジスタＲ４に一時記憶する（ステ
ップａ３２）。図３にハンドル右操作時のハンドル操作
継続時間の一例をＴ_Ｒ、また、ハンドル左操作時のハン
ドル操作継続時間の一例をＴ_Ｌとして示す。

【００５０】次いで、ＣＰＵ１２は、データ検出手段
（Ａ）の一部を構成する電圧監視回路１５および温度セ
ンサ１６を介してトルクセンサ１の現在温度Ｔ_Ｍを読み
込み（ステップａ３３）、その値をトルクセンサ温度記
憶レジスタＲ５に一時記憶した後（ステップａ３４）、
トルクセンサ温度記憶レジスタＲ５の値が予め決められ
た異常検出のための設定値の範囲を超えているか否か、
要するに、トルクセンサ１の温度に何らかの異常がある
か否かを判別する（ステップａ３５）。そして、異常検
出のための設定値の範囲を超えていれば、異常ありと判
定してトルクセンサ１の温度の異常を記憶するフラグＦ
５に１をセットする（ステップａ３６）。また、トルク
センサ温度記憶レジスタＲ５の値が予め決められた異常
検出のための設定値の範囲内にある場合にはフラグＦ５
はセットされない。

【００５１】次いで、ＣＰＵ１２は、データ検出手段
（Ａ）の一部を構成する電圧監視回路１５を介し、更
に、平滑回路７や他の電気部品１７の出力電圧Ｖ_Ｃの現
在値を読み込んで（ステップａ３７）、出力電圧記憶レ
ジスタＲ６に一時記憶した後（ステップａ３８）、その
値が予め決められた異常検出のための設定値の範囲を超
えているか否か、要するに、平滑回路７や他の電気部品
１７の出力電圧に何らかの異常があるか否かを判別する
（ステップａ３９）。そして、異常検出のための設定値
の範囲を超えていれば、異常ありと判定して平滑回路７
や他の電気部品１７の出力電圧の異常を記憶するフラグ
Ｆ６に１をセットする（ステップａ４０）。また、出力
電圧記憶レジスタＲ６の値が予め決められた異常検出の
ための設定値の範囲内にある場合にはフラグＦ６はセッ
トされない。

【００５２】次いで、ＣＰＵ１２は、データ検出手段
（Ａ）の一部を構成する電圧監視回路１５を介してトル
クセンサ１自体の電源電圧Ｖ_Ｔを読み込み（ステップａ
４１）、電源電圧記憶レジスタＲ７に一時記憶した後
（ステップａ４２）、その値が予め決められた異常検出
のための設定値の範囲を超えているか否か、要するに、
トルクセンサ１の電源電圧に何らかの異常があるか否か
を判別する（ステップａ４３）。そして、異常検出のた
めの設定値の範囲を超えていれば、異常ありと判定して
トルクセンサ１の電源電圧の異常を記憶するフラグＦ７
に１をセットする（ステップａ４４）。また、電源電圧
記憶レジスタＲ７の値が予め決められた異常検出のため
の設定値の範囲内にある場合にはフラグＦ７はセットさ
れない。

【００５３】次いで、データ記憶メモリ選択機能（ｇ）
の機能実現手段となるＣＰＵ１２は、フラグＦ１〜Ｆ７
の全てに０がセットされているか否か、即ち、今回の１
回分のハンドル操作で検出されたデータに異常と認めら
れるようなものが１つでも有るか否かを判別する（ステ
ップａ４５）。

【００５４】そして、ステップａ４５の判別結果が真と
なった場合、つまり、今回の１回分のハンドル操作で検
出されたデータに異常と認められるようなものが全くな
く、これら全てのデータを上書き用の書き込み領域１９
に上書きしても構わないと判定された場合には、データ
記憶領域選択機能（ｆ）の機能実現手段となるＣＰＵ１
２は、更に、回転方向記憶レジスタＣの値が０であるか
否か、要するに、今回のハンドル操作が右方向であった
のか左方向であったのかを判別する（ステップａ４
６）。

【００５５】そして、ステップａ４６の判別結果が真と
なった場合、つまり、今回のハンドル操作が右方向であ
った場合には、データ記憶領域選択機能（ｆ）の機能実
現手段となるＣＰＵ１２は、図１３に示されるような上
書き用の書き込み領域１９から右旋回用の記憶領域
（ａ）を選択し、該右旋回用の記憶領域（ａ）の各フィ
ールドＶ_Ｈ，Ｖ_ＳＲ，Ｖ_ＥＲ，Ｔ_Ｒ，Ｔ_ＭＲ，Ｖ_ＣＲ，
Ｖ_ＴＲの各々に補助操舵力指令ピーク値記憶レジスタＲ
１，ハンドル操作開始時点補助操舵力指令値記憶レジス
タＲ２，ハンドル操作終了時点補助操舵力指令値記憶レ
ジスタＲ３，ハンドル操作継続時間記憶レジスタＲ４，
トルクセンサ温度記憶レジスタＲ５，出力電圧記憶レジ
スタＲ６，電源電圧記憶レジスタＲ７の各データを上書
きして保存する（ステップａ４７）。

【００５６】また、ステップａ４６の判別結果が偽とな
った場合、つまり、今回のハンドル操作が左方向であっ
た場合には、データ記憶領域選択機能（ｆ）の機能実現
手段となるＣＰＵ１２は、図１３に示されるような上書
き用の書き込み領域１９から左旋回用の記憶領域（ｂ）
を選択し、該左旋回用の記憶領域（ｂ）の各フィールド
ＶＬ_Ｈ，Ｖ_ＳＬ，Ｖ_ＥＬ，Ｔ_Ｌ，Ｔ_ＭＬ，Ｖ_ＣＬ，Ｖ
_ＴＬの各々に補助操舵力指令ピーク値記憶レジスタＲ
１，ハンドル操作開始時点補助操舵力指令値記憶レジス
タＲ２，ハンドル操作終了時点補助操舵力指令値記憶レ
ジスタＲ３，ハンドル操作継続時間記憶レジスタＲ４，
トルクセンサ温度記憶レジスタＲ５，出力電圧記憶レジ
スタＲ６，電源電圧記憶レジスタＲ７の各データを上書
きして保存する（ステップａ４８）。

【００５７】そして、このようにして１回のハンドル操
作に関わる各種データの検出と保存に関わる処理を終え
たＣＰＵ１２は、再びステップａ１〜ステップａ２の初
期化処理を実施し、前記と同様にしてステップａ３〜ス
テップａ５の待機処理を繰り返し実行して、運転者によ
るハンドル操作を待つ待機状態に入る。そして、ハンド
ルの右操作または左操作が検出される度に前記と同様に
して各種データの検出と保存に関わる処理が実行され
る。

【００５８】一方、前述したステップａ４５の判別結果
が偽となった場合、つまり、今回の１回分のハンドル操
作で検出されたデータに異常と認められるものが１つ以
上あり、これらのデータを異常や故障の解析に必要とさ
れるデータとして長期間に亘って保存する必要があると
判定された場合には、データ記憶メモリ選択機能（ｇ）
の機能実現手段となるＣＰＵ１２は、図１４に示される
ような不揮発性メモリ１８側の永久保存用の書き込み領
域２０をデータの書き込み先として選択し、更に、回転
方向記憶レジスタＣの値が０であるか否か、要するに、
今回のハンドル操作が右方向であったのか左方向であっ
たのかを判別する（ステップａ４９）。

【００５９】そして、ステップａ４９の判別結果が真と
なった場合、つまり、今回のハンドル操作が右方向であ
った場合には、データ記憶領域選択機能（ｆ）の機能実
現手段となるＣＰＵ１２は、図１４に示されるような永
久保存用の書き込み領域２０の右旋回用の記憶領域
（ａ）を選択してデータの保存作業を行うことになる。

【００６０】そこで、データの保存先を決めるため、Ｃ
ＰＵ１２は、まず、永久保存用の書き込み領域２０のレ
コードアドレスを特定する指標ｉの現在値を不揮発性メ
モリ１８から読み込む（ステップａ５０）。なお、指標
ｉの初期値は０であり、更新された指標ｉの値は不揮発
性メモリ１８に保持されるようになっている。

【００６１】指標ｉの現在値を読み込んだＣＰＵ１２
は、次いで、その値を１インクリメントし（ステップａ
５１）、該指標ｉの現在値が予め決められたデータの保
存可能個数ｎを超えているか否かを判別する（ステップ
ａ５２）。そして、指標ｉの現在値がデータの保存可能
個数ｎを超えていなければ該指標ｉの現在値をそのまま
保持する一方、該指標ｉの現在値がデータの保存可能個
数ｎを超えている場合には、改めて指標ｉの値を１に再
設定する（ステップａ５３）。

【００６２】次いで、ＣＰＵ１２は、指標ｉの現在値で
特定される書き込み領域２０のレコードｉの各フィール
ドＶ_Ｈｉ，Ｖ_ＳＲｉ，Ｖ_ＥＲｉ，Ｔ_Ｒｉの各々に補助操
舵力指令ピーク値記憶レジスタＲ１，ハンドル操作開始
時点補助操舵力指令値記憶レジスタＲ２，ハンドル操作
終了時点補助操舵力指令値記憶レジスタＲ３，ハンドル
操作継続時間記憶レジスタＲ４の各データを書き込む
（ステップａ５４）。指標ｉの現在値は書き込み処理の
都度に更新されるので、前述した上書き用の書き込み領
域１９の場合とは違い、一旦書き込まれたデータは不揮
発性メモリ１８内に半永久的に保持されることになる。
但し、指標ｉの現在値がデータの保存可能個数ｎを超え
た場合には改めて先頭のレコードからデータが書き込ま
れることになるので、上書きされた部分のデータは削除
される。なお、図１４の例ではデータの保存可能個数ｎ
の値は２に設定されている。

【００６３】また、ステップａ４９の判別結果が真とな
った場合、つまり、今回のハンドル操作が左方向であっ
た場合には、データ記憶領域選択機能（ｆ）の機能実現
手段となるＣＰＵ１２は、図１４に示されるような永久
保存用の書き込み領域２０の左旋回用の記憶領域（ｂ）
を選択してデータの保存作業を行うことになる。

【００６４】この場合、ＣＰＵ１２は、永久保存用の書
き込み領域２０のレコードアドレスを特定する指標ｊの
現在値を不揮発性メモリ１８から読み込んだ後（ステッ
プａ５６）、その値を１インクリメントし（ステップａ
５７）、該指標ｊの現在値が予め決められたデータの保
存可能個数ｎを超えているか否かを判別する（ステップ
ａ５８）。そして、指標ｊの現在値がデータの保存可能
個数ｎを超えていなければ該指標ｊの現在値をそのまま
保持する一方、該指標ｊの現在値がデータの保存可能個
数ｎを超えている場合には、改めて指標ｊの値を１に再
設定する（ステップａ５９）。

【００６５】次いで、ＣＰＵ１２は、指標ｊの現在値で
特定される書き込み領域２０のレコードｎ＋ｊの各フィ
ールドＶ_Ｌｎ＋ｊ，Ｖ_{ＳＬｎ＋ｊ}，Ｖ_{ＥＬｎ＋ｊ}，Ｔ
_Ｌｎ＋ _ｊの各々に補助操舵力指令ピーク値記憶レジスタ
Ｒ１，ハンドル操作開始時点補助操舵力指令値記憶レジ
スタＲ２，ハンドル操作終了時点補助操舵力指令値記憶
レジスタＲ３，ハンドル操作継続時間記憶レジスタＲ４
の各データを書き込む（ステップａ６０）。指標ｊの現
在値は書き込み処理の都度に更新されるので、前記と同
様、一旦書き込まれたデータは不揮発性メモリ１８内に
半永久的に保持されることになる。但し、指標ｊの現在
値がデータの保存可能個数ｎを超えた場合には改めて先
頭のレコードからデータが書き込まれることになるの
で、上書きされた部分のデータは削除される。

【００６６】また、トルクセンサ１の温度および他の電
気部品１７やトルクセンサ１の電源電圧の変動に関して
は、一般的に、長期使用による性能低下等に起因した異
常や故障が多く、また、その性能低下は緩慢であって、
ハンドルの回転方向によって変化が生じる可能性も低
い。従って、本実施形態においては、図１４に示される
ような書き込み領域２０の記憶領域（ｃ）、つまり、２
ｎ＋１〜２ｎ＋３の各アドレスのレコードの各々に、ハ
ンドルの回転方向に関わりなく、トルクセンサ温度記憶
レジスタＲ５，出力電圧記憶レジスタＲ６，電源電圧記
憶レジスタＲ７の最新のデータを１組のみ保存して、デ
ータの記憶容量を節約するようにしている（ステップａ
６１）。無論、先に述べた各データと同様に、ハンドル
の回転方向を考慮してデータを保存したり、複数のデー
タを追加して保存するようにすることも可能である。

【００６７】このようにして永久保存用の書き込み領域
２０に対するデータの書き込み作業を終えたＣＰＵ１２
は、再びステップａ１〜ステップａ２の初期化処理を実
施し、前記と同様にしてステップａ３〜ステップａ５の
待機処理を繰り返し実行し、運転者によるハンドル操作
を待つ待機状態に入る。そして、ハンドルの右操作また
は左操作が検出される度に前記と同様にして各種データ
の検出と保存に関わる処理が実行される。

【００６８】永久保存用の書き込み領域２０に対するデ
ータの書き込み作業は、補助操舵力指令値Ｔ_Ｓが２．５
±αボルトの中点電圧の許容バンド幅内に復帰した状
態、つまり、ＣＰＵ１２が補助操舵力の演算処理から開
放された状態で実施されるので、トルクセンサ用のＣＰ
Ｕ１２を利用してデータの収集や書き込み作業を行うよ
うな場合であっても、ＣＰＵ１２に過負荷や誤動作が発
生することはない。

【００６９】また、振動やキックバック等の外乱に起因
するトルク印加の影響を排除し、補助操舵力指令ピーク
値記憶レジスタＲ１に記憶されたピーク値から中点電圧
を減じた値の絶対値が予め設定された低トルク規定値を
超えた場合にだけ、つまり、ステップａ１６の判別処理
によって運転者によるハンドル操作が確認された場合に
だけ、上書き用の書き込み領域１９または永久保存用の
書き込み領域２０に対するデータの書き込み作業を実施
するようにすると共に、特に、永久保存用の書き込み領
域２０に対しては、ステップａ４５の判別処理で何らか
のデータ異常が検出された場合に限ってデータの書き込
み作業を実施するようにしているので、書き込み領域２
０の記憶容量等が少ない場合であっても、トルクセンサ
１の故障や劣化を具体的に表すデータのみを効率よく保
存収集することができる。

【００７０】不揮発性メモリ１８の書き込み領域２０に
保存されたデータは、データ処理機能の機能実現手段を
構成するＣＰＵ１２によって実施されるデータ選別集計
処理（図１２参照）を経て、外部のデータ読み込み装置
または表示装置等に出力される。

【００７１】データ選別集計処理を開始したＣＰＵ１２
は、まず、データの並べ替え処理を実施する命令が不揮
発性メモリ１８にセットされているか否かを判別する
（ステップｂ１）。この命令は、予め不揮発性メモリ１
８に登録しておいてもよいし、または、外部のデータ書
き込み装置を用いて任意に不揮発性メモリ１８に設定す
るようにしてもよい。並べ替え作業のアルゴリズムの指
定に関しても同様である。

【００７２】ステップｂ１の判別結果が真となった場
合、つまり、替え処理を実施する命令が不揮発性メモリ
１８にセットされている場合には、ＣＰＵ１２は、指定
されたアルゴリズムに従って永久保存用の書き込み領域
２０の右旋回用の記憶領域（ａ）の各レコード１〜ｎの
データの並べ替え作業を実施し（ステップｂ２）、ま
た、同様にして書き込み領域２０の左旋回用の記憶領域
（ｂ）の各レコードｎ＋１〜２ｎのデータの並べ替え作
業を実施する（ステップｂ３）。並べ替え作業のアルゴ
リズムとしては、例えば、補助操舵力指令ピーク値記憶
フィールドＶ_Ｈｉ（Ｖ_Ｌｎ＋ｊ），ハンドル操作開始時
点補助操舵力指令値記憶フィールドＶ_ＳＲｉ（Ｖ
_{ＳＬｎ＋ｊ}），ハンドル操作終了時点補助操舵力指令値
記憶フィールドＶ_Ｅ _Ｒｉ（Ｖ_{ＥＬｎ＋ｊ}），ハンドル操
作継続時間記憶フィールドＴ_Ｒｉ（Ｔ_Ｌｎ＋ _ｊ）のうち
何れか１つのフィールドを指定して、そのフィールドの
データの大きさに従って降べき順または昇べき順にレコ
ードを並べ替えるといったものがある。

【００７３】次いで、ＣＰＵ１２は、出力レコード特定
指標ｋの値を０に初期化し（ステップｂ４）、該指標ｋ
の値を１インクリメントした後（ステップｂ５）、指標
ｋの現在値が右旋回用の記憶領域（ａ）および左旋回用
の記憶領域（ｂ）を合わせた全体のレコード数２ｎを超
えているか否かを判別する（ステップｂ６）。指標ｋの
現在値が全体のレコード数２ｎを超えていなければ、Ｃ
ＰＵ１２は、更に、データの選別処理を実施する命令が
不揮発性メモリ１８にセットされているか否かを判別す
る（ステップｂ７）。この命令は、予め不揮発性メモリ
１８に登録しておいてもよいし、または、外部のデータ
書き込み装置を用いて任意に不揮発性メモリ１８に設定
するようにしてもよい。選別作業のアルゴリズムの指定
に関しても同様である。

【００７４】そして、ステップｂ７の判別結果が偽とな
った場合、つまり、選別処理を実施する命令が不揮発性
メモリ１８にセットされていない場合には、ＣＰＵ１２
は、指標ｋの現在値に対応するレコードのデータをその
まま出力する（ステップｂ９）。ステップｂ２およびス
テップｂ３の並べ替え処理が実施された場合には、既に
その段階でレコードの並べ替えが行われているので、指
標ｋの値に従ってレコードの先頭から順にデータを出力
しても、並べ替えられたデータの順序が乱れることはな
い。

【００７５】また、ステップｂ７の判別結果が真となっ
た場合、つまり、選別処理を実施する命令が不揮発性メ
モリ１８にセットされている場合には、ＣＰＵ１２は、
指定されたアルゴリズムに基づいて、指標ｋの現在値に
対応するレコードのデータが選別条件を満たすか否かを
判別する（ステップｂ８）。そして、条件を満たす場合
に限って、このレコードのデータを外部のデータ読み込
み装置または表示装置等に出力する（ステップｂ９）。

【００７６】選別作業のアルゴリズムとしては、例え
ば、補助操舵力指令ピーク値記憶フィールドＶ_Ｈｉ（Ｖ
_Ｌｎ＋ｊ），ハンドル操作開始時点補助操舵力指令値記
憶フィールドＶ_ＳＲｉ（Ｖ_{ＳＬｎ＋ｊ}），ハンドル操作
終了時点補助操舵力指令値記憶フィールドＶ_ＥＲｉ（Ｖ
_{ＥＬｎ＋ｊ}），ハンドル操作継続時間記憶フィールドＴ
_Ｒｉ（Ｔ_Ｌｎ＋ｊ）のうち何れか１つのフィールドを指
定して、そのフィールドのデータの大きさ、または、中
点電圧との偏差の大きさが予め決めた設定値以上となっ
ているか否かといった判別基準を適用することができ
る。

【００７７】無論、複数の条件を設定してＡＮＤやＯＲ
の論理演算を行うようにしてもよい。条件の設定の仕方
によっては右旋回用の記憶領域（ａ）または左旋回用の
記憶領域（ｂ）のデータのみを抽出することも可能であ
る。適当な選別条件を指定して目的とする分析作業に関
連するデータのみを抽出することにより、異常や故障の
分析を容易に進めることが可能となる。

【００７８】ＣＰＵ１２は、指標ｋの現在値が２ｎを超
えるまでの間、前記と同様にしてステップｂ５〜ステッ
プｂ９の処理を繰り返し実行し、書き込み領域２０の右
旋回用の記憶領域（ａ）および左旋回用の記憶領域
（ｂ）の各レコードのデータを順に出力してゆく。そし
て、指標ｋの現在値が２ｎを超えてステップｂ６の判別
結果が真となり、かつ、その値が２ｎ＋３を超えない状
況下では（ステップｂ１０）、ステップｂ７およびステ
ップｂ８の判別処理が共に省略され、記憶領域（ｃ）に
記憶された各データ、つまり、トルクセンサ１の温度に
関連したデータと、電気部品１７の出力電圧に関連した
データ、および、トルクセンサ１の電源電圧に関連した
データの各々が、そのまま外部のデータ読み込み装置ま
たは表示装置等に出力される（ステップｂ９）。

【００７９】そして、指標ｋの現在値が、記憶領域
（ｃ）を含めた書き込み領域２０の最後のレコードアド
レスに相当する値２ｎ＋３を超えると（ステップｂ１
０）、記憶領域（ｃ）を含む全てのデータの出力が完了
し、ＣＰＵ１２はデータの選別および集計に関する全て
の処理を終了する。

【００８０】前述したように、ハンドルの回転方向を考
慮してトルクセンサ１の温度に関連したデータと電気部
品１７の出力電圧に関連したデータおよびトルクセンサ
１の電源電圧を永久保存用の書き込み領域の記憶領域
（ａ）または（ｂ）に他のデータと共に保存することも
可能であり、そのような場合には、トルクセンサ１の温
度に関連したデータや電気部品１７の出力電圧およびト
ルクセンサ１の電源電圧に対して選別条件を設定してデ
ータを抽出したりデータの並べ替え作業を行ったりする
こともできる。

【００８１】また、上書き用の書き込み領域１９には最
も最近に検出されたハンドル右操作時のデータとハンド
ル左操作時のデータとが各々１組だけ保存されているの
で、格別な選別や集計作業は省略し、これらのデータを
そのまま外部のデータ読み込み装置または表示装置等に
出力すようにしている。

【００８２】以上、データ選別集計処理の簡単な一例に
ついて述べたが、データの並べ替えや抽出に関連したフ
ァイル操作の技術に関しては既に様々なものが公知であ
り、本発明においても、それらのものを任意に組み合わ
せて適用することが可能である。

【００８３】

【発明の効果】本発明の電動パワーステアリング用トル
クセンサは、トルクセンサの故障解析に利用可能なデー
タの収集に当たり、補助操舵力指令が規定値を超えたと
きのデータ、即ち、運転者によるハンドル操作が実際に
行われたときのデータのみを保存用メモリに書き込むよ
うにしているので、保存用メモリの記憶容量が少ない場
合であっても、トルクセンサの異常や故障の解析に有効
なデータのみを効率よく収集保存することができる。

【００８４】しかも、補助操舵力の実質的な指令値が零
となっている期間、つまり、トルクセンサのマイクロプ
ロセッサが補助操舵力の演算処理から開放されてマイク
ロプロセッサの処理能力に余裕がある期間にデータの書
き込み作業を行うようにしているので、トルクセンサの
マイクロプロセッサを利用してデータの収集や書き込み
作業を行うような場合であっても、マイクロプロセッサ
に過負荷や誤動作が発生する心配がなく、必要とされる
データを確実に保存することができる。

【００８５】更に、保存用メモリを上書き用のメモリと
永久保存用の不揮発メモリとによって構成し、データの
大きさが設定範囲を超えた場合、つまり、何らかの異常
が生じている可能性が大きい場合に限って永久保存用の
不揮発メモリに追加保存するようにしているので、異常
や故障の解析に有用なデータを長期間に亘って確実に保
持することができる。

【００８６】また、永久保存用の不揮発メモリに書き込
まれたデータを選別または集計して出力するためのデー
タ処理機能を備えているので、永久保存用の不揮発メモ
リに保存されたデータの中から異常や故障の解析に必要
とされる条件を備えたデータ、例えば、補助操舵力指令
のピーク値が過大なもの，ハンドル操作開始時点の補助
操舵力指令の値が異常なもの，ハンドル操作終了時点の
補助操舵力指令の値が適切な中点電圧の範囲に復帰しな
いもの等を効率よく抽出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が課題を解決するために採用した手段の
概略を示すクレーム対応図である。

【図２】本発明を適用した一実施形態の磁歪式トルクセ
ンサの回路構成の要部を簡略化して示すブロック図であ
る。

【図３】ハンドル操作に対応してトルクセンサから出力
される補助操舵力指令値の変化の一例を示す概念図であ
る。

【図４】トルクセンサ用のＣＰＵによって実施されるデ
ータ収集処理の概略を示すフローチャートである。

【図５】データ収集処理の概略を示すフローチャートの
続きである。

【図６】データ収集処理の概略を示すフローチャートの
続きである。

【図７】データ収集処理の概略を示すフローチャートの
続きである。

【図８】データ収集処理の概略を示すフローチャートの
続きである。

【図９】データ収集処理の概略を示すフローチャートの
続きである。

【図１０】データ収集処理の概略を示すフローチャート
の続きである。

【図１１】データ収集処理の概略を示すフローチャート
の続きである。

【図１２】トルクセンサ用のＣＰＵによって実施される
データ選別集計処理の概略を示すフローチャートであ
る。

【図１３】上書き用の書き込み領域の一例を示す概念図
である。

【図１４】永久保存用の書き込み領域の一例を示す概念
図である。

【符号の説明】

１トルクセンサ２トルク検出部３ａ，３ｂ検出コイル４ａ，４ｂ励磁コイル５発振回路６バッファ７ａ，７ｂ整流回路８比較回路９平滑回路１０ゲイン調整回路１１トルクセンサ用の制御回路１２マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１３中点電圧調整回路１４アナログ電圧発生回路１５電圧監視回路１６温度センサ１７他の電気部品１８不揮発性メモリ１９上書き用の書き込み領域（上書き用のメモリ）２０永久保存用の書き込み領域（永久保存用の不揮発
性メモリ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者東賢一静岡県浜松市高塚町300番地スズキ株式会社内Ｆターム(参考） 2F051 AA01 AB05 AC01 BA03 3D033 CA03 CA11 CA16 CA17 CA20 CA21 CA31 CA32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハンドルに作用する操舵力を検出し、補
助操舵力指令としてパワーステアリング用コントローラ
に出力する電動パワーステアリング用トルクセンサであ
って、前記トルクセンサの故障解析に利用可能なデータを検出
するためのデータ検出手段と、前記データ検出手段によ
り検出されたデータを一時記憶するための一時記憶手段
と、前記一時記憶手段に記憶されたデータのうち補助操
舵力指令が規定値を超えたときのデータのみを保存用メ
モリに書き込む解析用データ書き込み手段と、前記補助
操舵力の実質的な指令値が零となっているか否かを判別
し、補助操舵力の実質的な指令値が零となっている期間
にだけ前記解析用データ書き込み手段の書き込み動作を
許容する書き込みタイミング制御手段とを備えたことを
特徴とする電動パワーステアリング用トルクセンサ。
【請求項２】前記保存用メモリに右旋回用の記憶領域
と左旋回用の記憶領域とを設けると共に、前記解析用データ書き込み手段には、ハンドルの操作方
向を検出し、その操作方向が右方向であれば前記右旋回
用の記憶領域を選択して前記一時記憶手段のデータを書
き込む一方、前記操作方向が左方向であれば前記左旋回
用の記憶領域を選択して前記一時記憶手段のデータを書
き込むデータ記憶領域選択機能を設けたことを特徴とす
る請求項１記載の電動パワーステアリング用トルクセン
サ。
【請求項３】前記保存用メモリを上書き用のメモリと
永久保存用の不揮発メモリとによって構成すると共に、前記解析用データ書き込み手段には、前記一時記憶手段
に記憶されたデータの大きさを判定し、その大きさが設
定範囲内であれば前記上書き用のメモリを選択して前記
一時記憶手段のデータを上書きして書き込む一方、前記
一時記憶手段に記憶されたデータの大きさが設定範囲を
超えていれば前記永久保存用の不揮発メモリに追加して
書き込むデータ記憶メモリ選択機能を設けたことを特徴
とする請求項１または請求項２記載の電動パワーステア
リング用トルクセンサ。
【請求項４】前記データ検出手段は、補助操舵力指令
のピーク値，ハンドル操作開始時点の補助操舵力指令の
値，ハンドル操作終了時点の補助操舵力指令の値，ハン
ドルの操作時間，トルクセンサの温度，トルクセンサを
構成する電気部品の出力電圧，トルクセンサの電源電圧
のうち少なくとも１以上のデータを検出するように構成
されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３の
何れか一項に記載の電動パワーステアリング用トルクセ
ンサ。
【請求項５】前記解析用データ書き込み手段および前
記書き込みタイミング制御手段がトルクセンサ用のマイ
クロプロセッサによって構成されていることを特徴とす
る請求項１ないし請求項４の何れか一項に記載の電動パ
ワーステアリング用トルクセンサ。
【請求項６】前記永久保存用の不揮発メモリに書き込
まれたデータを選別または集計して出力するためのデー
タ処理機能を前記トルクセンサ用のマイクロプロセッサ
に付加したことを特徴とする請求項３記載の電動パワー
ステアリング用トルクセンサ。